|
Категория изделий
в зависимости от |
Реакция иммунной
системы |
|||||||
|
Группа |
Вид |
Продолжи- |
Раздра- |
Хрони- |
Иммуно- |
Иммуно- |
Гипер- |
Аутоим- |
|
Изделия |
Кожа |
А |
X |
- |
- |
X |
X |
- |
|
В |
X |
X |
- |
X |
X |
- |
||
|
С |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
||
|
Слизистые |
А |
X |
- |
X |
X |
X |
X |
|
|
В |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
||
|
С |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
||
|
Поврежден- |
А |
X |
- |
X |
X |
X |
X |
|
|
В |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
||
|
С |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
||
|
Изделия, |
Непрямой |
А |
X |
- |
- |
X |
X |
X |
|
В |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
||
|
С |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
||
|
Ткань, |
А |
X |
- |
X |
X |
X |
X |
|
|
В |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
||
|
С |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
||
|
Имплан- |
Ткань, |
А |
X |
- |
X |
X |
X |
X |
|
В |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
||
|
С |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
||
|
Примечание.
Данная таблица служит
общей схемой рассмотрения потенциального |
||||||||
Влияние на иммунную систему
(иммунотоксичность) происходит в результате контакта иммунокомпетентных клеток
с инородными веществами, которые токсичны и убивают клетки, или в результате
контакта инородных веществ с ранними стадиями иммунного ответа, тем самым
изменяя последующие ответы. Прогноз вероятности иммунотоксичности сложен, но
может основываться на известных случаях в иммунологии.
Во-первых, для стимуляции иммунного
ответа организм должен распознать субстанцию как инородную. Вероятность
иммуногенности наиболее высока у протеинов, затем полисахаридов, затем нуклеиновых
кислот и затем липидов. Соединения с небольшой молекулярной массой, как
правило, неиммуногенны. Тем не менее, такие соединения могут стать
иммуногенными путем образования связей с протеинами хозяина и изменением
структуры протеина. Такие соединения обычно называют гаптенами.
Возможно, что в полимерных, керамических
и металлических материалах могут присутствовать продукты вымывания, изнашивания
или деградации, которые образуют связи с протеинами организма. Известно, что
материалы биологического происхождения, такие как коллагены, протеины
природного латекса, альбумины и животные ткани, могут стимулировать иммунный
ответ, и необходимо принять меры, чтобы сделать эти материалы не иммуногенными.
Для того, чтобы крупные соединения (размерами более 1000000 дальтон) стали
иммуногенными, они должны быть раздроблены и введены как более мелкие
соединения.
Вышеуказанные соединения являются
примерами веществ и материалов с возможным иммуногенным потенциалом, и, таким
образом, должны быть приняты во внимание из-за их негативного влияния на
иммунную систему.
Контакт с телом: любой контакт с телом,
приведенный в ИСО 10993-1, способен привести к нежелательному иммунному ответу
(иммунотоксичности). Кожа и слизистые оболочки особо подвержены развитию
реакций типа I (гиперчувствительность немедленного типа) и типа IV
(гиперчувствительность замедленного типа). При других видах контакта вероятны
системные ответы, включая реакции типов I и IV.
Длительность контакта: обычно чем
продолжительнее контакт материала с телом, тем выше вероятность формирования
иммуногенных субстанций. Тем не менее, некоторые вещества действуют быстро, и
иммунные ответы в результате контакта материалов с телом в течение менее 24 ч.
могут быть иммуногенными.
6. Методы оценки
иммунотоксичности
6.1. Общие
положения
Исследования на иммунотоксичность могут
проводиться с использованием проб in vivo и in vitro. В отличие от исследований
на иммунотоксичность in vivo возможности для исследований in vitro ограничены,
так как в моделях отсутствует сложность целостной иммунной системы. Ценность
методов in vitro при экстраполяции экспериментальных данных на человека (путем
прояснения механизмов токсичности) еще более ограничена тем, что они еще
недостаточно разработаны и стандартизированы. Тем не менее, они могут быть
полезны для изучения механизма иммунотоксичности.
Центром внимания иммунотоксикологии
является обнаружение и оценка нежелательных эффектов соединений путем
исследований на грызунах. При рассмотрении исследований на животных необходимо
определить и внедрить все разумные и практически доступные варианты замены,
сокращения и улучшения для соблюдения положений ИСО 10993-2. Хотя существуют
утвержденные лабораторные исследования, во многих случаях биологическая
значимость и способность прогнозирования исследований иммунотоксичности требуют
серьезного рассмотрения. Возможность влияния на иммунную систему может
проявляться изменениями в массе лимфоидного органа или гистологически,
изменениями в общем или дифференциальном числе лейкоцитов периферической крови,
понижением клеточности лимфоидных тканей, повышением подверженности
инфицирования условно-патогенными организмами или неоплазией. Основной задачей
иммунотоксикологии, таким образом, является определение таких изменений и
оценка их значимости для здоровья человека.
В контексте иммунотоксичности различают
пробы двух видов: неспецифические и специфические. Неспецифические пробы носят
описательный характер, измеряя, морфологически или количественно, изменения в
объеме лимфоидной ткани, числе лимфоидных клеток и уровнях иммуноглобулинов или
в других индикаторах иммунной функции. В отличие от этого, специфические пробы
определяют активность клеток и/или органов, например, пролиферативные ответы
лимфоцитов на митогены или специфические антигены, цитотоксичную активность и
формацию специфичных антител (например, при ответе на эритроциты барана).
Новым направлением в этой области
является применение "-омики" (разговорное название узкой области
специализации в биологии) для обнаружения изменений в выражении генов,
задействованных в иммунных функциях.
Оценка иммунотоксических факторов должна
планироваться в соответствии с блок-схемой, приведенной в Приложении С. Примеры
видов исследований и признаков иммунных ответов приведены в таблице 2.
Таблица 2
ПРИМЕРЫ ВИДОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРИЗНАКОВ ПРИ ОЦЕНКЕ
ИММУННЫХ РЕАКЦИЙ
|
Иммунные |
Специфические
пробы |
Неспецифические
пробы |
||
|
Растворяемые |
Фенотипирование |
Другое
<*> |
||
|
Ткань/воспа- |
Имплантат/системный |
Не применимо |
Маркеры |
Анализ массы |
|
Гуморальный |
Иммунные
пробы |
Комплемент |
Маркеры |
- |
|
Тромбоцитообразующие
|
||||
|
Пролиферация |
||||
|
Антителозависимая |
||||
|
Пассивная
кожная |
||||
|
Прямая
кожная |
||||
|
Клеточные |
- |
- |
- |
- |
|
Т-лимфоциты |
Тест максимизации
на |
Цитокиновые |
Маркеры |
- |
|
Местная проба
на |
||||
|
Местная реакция
на |
||||
|
Пролиферация |
||||
|
Смешанная
реакция |
||||
|
NK-клетки |
Цитотоксичность |
Не применимо |
Маркеры |
- |
|
Макрофаги и |
Фагоцитоз |
Цитокины (IL1, |
Маркеры МНС |
- |
|
Появление
антигенов |
||||
|
Дендритные |
Появление
антигенов к |
Не применимо |
Маркеры |
- |
|
Васкулярные |
Активация |
- |
- |
- |
|
Гранулоциты |
Дегрануляция |
Хемокины, |
Не применимо |
Цитохимия |
|
Фагоцитоз |
||||
|
Сопротивля- |
Сопротивляемость |
Не применимо |
Не применимо |
- |
|
Клинические |
Не применимо |
Не применимо |
Не применимо |
Аллергия, |
|
<*>
Существуют животные модели некоторых аутоиммунных заболеваний человека. Тем |
||||
Несмотря на то, что существуют конкретные
материалы с известной или вероятной иммунотоксичностью, исследования
иммунотоксичности, связанной с иммуносупрессией или иммуностимуляцией, должны
первоначально ограничиваться определениями, проводимыми на стадии исследований
общей токсичности. Дальнейшему исследованию должны подвергаться только агенты с
выявленными признаками источников иммуносупрессии или иммуностимуляции.
Подострые исследования полезны для получения общих признаков потенциальной
иммуносупрессии или иммуностимуляции. Если они применяются, их выполнение
должно проводиться в соответствии с ИСО 10993-11.
6.2. Воспаление
Агенты могут взаимодействовать с
компонентами любой составляющей иммунной системы, то есть с гранулоцитами,
макрофагами и клетками других видов, способными вырабатывать и выделять
медиаторы воспаления. Необходимо отметить, что после имплантации инородного тела
довольно распространен местный воспалительный ответ. Длительность и степень
ответа определяют, является ли это негативным эффектом. Гистопатология места
инъекции или имплантации агента является наиболее прямым и адекватным методом
оценки степени индукции воспаления после воздействия агентов. Поражение тканей
с преобладанием лимфоцитов является хроническим воспалением, связанным с
иммунотоксичностью, в то время как реакция на инородное тело заключается в
наличии макрофагов и гигантских клеток инородных тел в области контакта ткани и
материала. Первичные исследования местного воспаления описаны в ИСО 10993-6.
Другие подходящие исследования включают в себя пробы с сывороткой на
С-реактивный протеин и белок острой фазы.
6.3.
Иммуносупрессия
Для определения иммуносупрессии требуется
многоуровневый подход, отражающий сложность иммунной системы и разнообразие ее
функций и компонентов. Данный многоуровневый подход состоит из первого уровня
исследования иммуносупрессии с использованием неспецифических проб, за которым
следует второй уровень, включающий специфические пробы. Такой многоуровневый
подход не является наиболее рациональным, так как специфические пробы более
чувствительны, чем неспецифические. Менее чувствительные индикаторы применяются
на первом уровне, а более чувствительные - на втором, не потому, что это
наилучший способ оценки иммунной системы, а потому, что такой подход снижает
необходимость использования дополнительных экспериментальных животных.
На первом уровне признаками
иммуносупрессии являются индуцированные изменения, например, в массе иммунных
органов, числе клеток и/или клеточных популяциях и в иммуноглобулинах.
Затем, на втором уровне, возможно
применение более специфичных иммунных функциональных проб, таких как
определение влияния агента на активность NK-клеток и/или иммунную функцию в
период активной иммунизации, например, определение выработки антител,
специфичных к антигенам после сенсибилизации. Отдельные руководства включают в
себя некоторые из этих определений уже на первом уровне (ответ антител на
Т-зависимые антигены, такие как эритроциты барана).
Реальные последствия иммуносупрессии,
вероятно, лучше всего определяются путем оценки воздействия на сопротивляемость
инфекции на бактериальных, вирусных и/или паразитических животных моделях и/или
воздействия на сопротивляемость опухолям. Важность проб таких видов в том, что
они рассматривают иммунную систему как законченную и функциональную
целостность. Тем не менее, так как оценить все подходящие с точки зрения
иммунологии параметры в рамках одного исследования токсичности или
иммуносупрессии не является возможным, необходимо определить наиболее важные
параметры прогнозирования и выбрать практический подход для оценки
иммуносупрессии для конкретного агента.
Так как общее недомогание человека также
влияет на иммунную систему, наличие иммуносупрессии признается при обнаружении
иммунных изменений при уровне дозы, не вызывающем явной общей токсичности.
Таким образом, исследование иммуносупрессии лучше проводить в рамках
исследования общей токсичности, так как такое исследование использует диапазон
различных доз агента и оценивает все основные системы органов.
Для обнаружения общей токсичности
химических веществ после подострого воздействия недавно было принято OECD 407,
[1], включающее несколько иммунотоксикологических параметров для определения
иммунотоксического эффекта исследуемого состава.
6.4.
Иммуностимуляция
Иммуностимуляция, в большинстве случаев,
не приводит к сниженной сопротивляемости инфекционным заболеваниям; вместо
этого иммуностимуляция может иметь последствия в плане обострения существующих
аллергических или аутоиммунных явлений.
Пробы, используемые для обнаружения
иммуносупрессии, обычно также подходят для обнаружения иммуностимуляции. Лучшим
способом исследования последствий воздействия агентов, о которых известно, что
те неспецифично стимулируют иммунную систему, является использование животных
моделей с индукцией в них аллергии или аутоиммунности. Как и модели
сопротивляемости к организмам, модели аллергии и аутоиммунности, как правило,
достаточно громоздки. Общепринятых моделей на животных для исследования
аллергии и аутоиммунности, позволяющих экстраполяцию данных, полученных от
животных на человека, не существует.
Кроме иммуностимулирующих качеств самого
материала необходимо также рассмотреть иммуностимулирующее влияние посторонних
агентов, таких как пирогены, как обозначено в приложении F ИСО 10993-11.
6.5.
Гиперчувствительность
Агенты могут быть опознаны иммунной
системой по их антигенным свойствам. Как таковые, агенты могут действовать как
аллергены, включая гиперчувствительность. Самыми распространенными формами
гиперчувствительности являются гиперчувствительность замедленного типа (тип IV)
и гиперчувствительность немедленного типа (тип I). Для гиперчувствительности типа
I не существует надежного прогнозирующего исследования.
Гиперчувствительность замедленного типа
состоит из клеточных воспалительных антиген-специфичных ответов. Рекомендации
по исследованию гиперчувствительности содержатся в ИСО 10993-10.
IgE служит посредником
гиперчувствительности немедленного типа. Для выявления выработки специфических
IgE может быть выбрано несколько методов. Классические определения индукции
гиперчувствительности немедленного типа включают в себя определение пассивной
анафилаксии.
6.6. Аутоиммунность
Экзогенные агенты могут изменять
компоненты организма таким образом, что иммунная система воспринимает их как
чужеродные. Такие условия, как правило, требуют очень специфичных комбинаций
антиген - антитело; опыты на животных показали, что аутоиммунные заболевания в
высокой степени генетически зависимы. Таким образом, маловероятно, что
аутоиммунный потенциал может быть обнаружен путем общих токсикологических
скрининговых проб.
Общепринятых моделей на животных для
исследования аллергии и аутоиммунности, позволяющих экстраполировать данные на
человека, не существует.
Была предложена модель исследования по
прогнозу аутоиммунности. Она является модификацией пробы на подколенном
лимфатическом узле. При этом определении пролиферативный ответ дренируемого
лимфатического узла считается признаком индукции сенсибилизации, включая
аутоиммунность. Добавление к тесту, состоящее из одновременного введения
Т-зависимых и Т-независимых антигенов (антигенов-репортеров), повысило
значимость исследования, так как оно теперь позволяет определить ответную
реакцию, индуцированную нео-антигенами. Тем не менее, проба нуждается в дальнейшем
утверждении.
7. Экстраполяция
данных доклинических испытаний
Проблема экстраполяции на человека
данных, полученных на животных in vitro, осложнена иммунологической
избыточностью и/или запасом, характерным для их иммунной системы. Поэтому иммунотоксикологические
эффекты могут не оказать влияния на состояние лабораторных животных.
Исследования также осложнены необходимостью использовать особые тесты в
зависимости от места исследования (например, системный, легочный, кожный) и от
интересующей иммунопатологии (то есть гиперчувствительность, иммунная
регуляция, аутоиммунность или воспаление), причем последнее явление не
обозначено в традиционном общем исследовании токсичности.
Улучшенное понимание клеточных,
молекулярных и генетических процессов, участвующих в создании соответствующих
иммунных ответов и иммунных медиаторов, задействованных в этих процессах,
предоставило возможность для использования более рациональных и информативных
исследований.
Приложение А
(справочное)
НАКОПЛЕННЫЙ ОПЫТ
А.1. Иммунология
Иммунная система предоставляет защиту от
агентов, угрожающих здоровью человека, в значительной мере от инфекционных
агентов, вызывающих заболевания, но также и от других агентов в окружающей
среде и от неоплазии. Она действует посредством таких механизмов, как иммунный
надзор и выработка иммуноглобулинов, цитокинов и интерлейкинов. Она защищает от
новых неопластических клеток и регулирует гомеостаз роста лейкоцитов. Это
высокоразвитая система органов, чьи функции обеспечиваются двумя основными
механизмами. Первым является неспецифический механизм, не требующий предыдущего
контакта с индуцирующим агентом и не имеющий специфичности. Вторым является
специфичный или адаптивный механизм, направленный конкретно против
определенного агента. Эффективность адаптивной системы зависит от врожденных
систем (например, от комплементной, коагуляционной и фибринолитической систем).
Она также зависит от реакций антиген - антитело, Т-лимфоцитов, цитокинов и
хемокинов.
Мононуклеарные фагоциты (т.е. моноциты
крови и макрофаги ткани), гранулоциты и гигантские клетки инородных тел
являются фагоцитирующими клетками, задействованными в неспецифичной
резистентности. Лимфоидные клетки, макрофаги и их цитокины задействованы в
различных аспектах специфичной резистентности организма. Пополнение и
обновление клеточных элементов иммунной системы является основной задачей
лимфоидной ткани и происходит, в основном, в первичных лимфоидных органах
(костный мозг, тимус).
В-клетки продуцируют В-лимфоциты, которые
дифференцируются в плазматические клетки, выделяющие антитела со способностью
связывать специфические антигены. На ранней стадии дифференциации В-клетки
имеют только клеточно-направленные антитела, которые могут связываться со
специфическим антигеном, но не выделяют в плазму никаких растворимых антител.
Для дальнейшей дифференциации В-клеток в плазменные клетки должен произойти ряд
важных процессов. Антиген усваивается клеткой и проходит дигестивный процесс.
Фрагменты усвоенного антигена затем связываются со специализированными
молекулами, человеческим лейкоцитарным антигеном (HLA), которые затем
направляются на поверхность В-лимфоцита и фиксируются на его поверхности.
Т-лимфоциты имеют иммунологически
специфичные рецепторы, которые распознают молекулу HLA и связанные с ней
антигенные фрагменты и связываются с ними. При многих иммунных ответах
требуется взаимодействие В-клеток с Т-клетками для завершения всех стадий их
дифференциации в плазменные клетки, выделяющие антитела.
При активации Т-клеток последние выделяют
серию цитокинов, служащих химическими индикаторами, являющимися критичными при
мобилизации и медиации воспалительных и иммунных процессов. Они предоставляют
активирующие и ингибиторные сигналы, производящие огромный эффект на другие
клетки иммунной и гемопоэтической систем и в соединительной ткани. Таким
образом, специфичный иммунный ответ служит инициатором базовых эффектов, таких
как воспаление, свертывание, фибринолиз и активация васкулярных эндотелиальных
клеток.
Адаптивная иммунная система может
реагировать на проникающий организм или агент следующими различными путями:
a) гуморальный иммунный ответ, включающий
реакцию антиген - антитело на поверхности бактерий, вирусов и т.д.;
b) клеточный иммунный ответ против
антигенов посредством Т-лимфоцитов, макрофагов и моноцитов.
Эти два различных механизма могут
действовать одновременно и взаимодействовать. Оба подразумевают деятельность
лимфоцитов. В-лимфоциты с рецепторами иммуноглобулина (Ig) дифференцируются в
плазменные клетки, которые затем вырабатывают антитела, специфичные к обнаруженному
антигену. После связывания антигена Т-клеточным рецептором Т-лимфоциты
становятся антиген-специфичными Т-клетками, которые могут производить различные
виды цитокинов в зависимости от обнаруженного антигена.
А.2.
Иммунотоксикология
Взаимодействие с иммунотоксичным агентом
может изменить хрупкое равновесие иммунной системы, что может привести к
нежелаемым результатам, таким как:
- иммуносупрессия, ведущая к изменениям в
защитных механизмах организма против патогенов или неоплазии;
- аллергия;
- аутоиммунность.
Термин "иммунотоксичный агент"
(далее - агент) используется для обозначения химических веществ (например,
лекарственных препаратов) или биологических молекул, включая продукты их
деградации и, в некоторых случаях, физические факторы (например, радиацию). В
контексте настоящего стандарта такие агенты включают в себя материалы,
используемые в производстве медицинских изделий и/или химические вещества,
присутствующие в медицинских изделиях в виде осадков.
Иммунотоксичность может принимать несколько
форм, включая:
a) повреждение или функциональное
нарушение одного или более компонентов иммунной системы, так что иммунная
функция подавлена, и нормальная резистентность организма нарушена;
b) стимуляцию специфичных иммунных
ответов химическими веществами или протеинами, которые влекут за собой развитие
сенсибилизации и аллергического заболевания;
c) провоцирование, прямое или косвенное,
аутоагрессивных ответов, ведущих к аутоиммунности и аутоиммунному заболеванию.
В случае иммунотоксичности ввиду прямого
влияния на иммунную систему общая или местная (например, кожная, легочная)
иммунная система становится мишенью для агента, и результатом может стать
повышенная частота возникновения или степень серьезности инфекционных
заболеваний или неоплазии. Например, в результате вирусной инфекции Эпштейна -
Барра может развиться В-клеточная лимфома, а воздействие ультрафиолетового
облучения - привести к раку кожи иммуноподавленных послепересадочных пациентов.
Прямая иммунотоксичность, ведущая к активации или подавлению иммунной системы,
также может влиять на иммунные ответы на антигены, не связанные с
иммунотоксическим агентом, и, таким образом, влиять на аллергии и
аутоиммунность, например, путем обострения этих ответов.
Иммунотоксичность также может развиться
из-за косвенного эффекта. Например, волчанка, вызванная гидрализином,
образуется вследствие влияния на комплементную систему, ведущего к недостатку
комплемента.
Таким образом, иммунотоксичность может
быть вызвана эффектом агента в различных областях, в иммунной либо
гемопоэтической системах или в составляющих эти системы звеньях.
Иммунотоксичность также может развиться в
результате индукции или модификации агентом деятельности иммунной системы.
Например, в случае аллергии иммунная система реагирует на химические
гаптен-протеин конъюгаты или соединения с высокой молекулярной массой. Наиболее
вероятными последствиями для здоровья в результате реакции на соединения с
высокой молекулярной массой являются аллергии дыхательных путей (например,
астма, ринит), желудочно-кишечные аллергии или аллергический контактный
дерматит.
Аутоиммунность может развиться в
результате индуцированного агентом изменения в тканях организма, эндокринной
функции или иммунной регуляции. Аутоиммунные заболевания являются заболеваниями
иммунной дерегуляции, проявляющимися путем выработки антител к
"себе/своим" или модифицированным "своим" антигенам либо
путем разрушения ткани Т-лимфоцитами или макрофагами, реагирующими на эндогенные
аутоантигены. Аутоиммунные заболевания не обязательно развиваются в результате
аутоиммунности. Агенты могут связываться с протеинами ткани или сыворотки, и
иммунный ответ может вырабатываться против таких модифицированных
аутоантигенов, ведя к повреждению или гибели клеток. Иммунотоксичность, ведущая
к гиперчувствительности и аутоиммунности (иммунной дерегуляции), обычно
демонстрирует высокую степень вариабельности среди пациентов, и ее, по причине
видовых отличий, сложно воспроизвести в моделях на животных.
Патогенные стадии, ведущие к аутоиммунной
реакции, до конца не поняты; тем не менее, были четко определены некоторые
важные факторы, включая следующие:
- генетическая структура;
- пол;
- возраст;
- воздействие окружающей среды.
Примечание. Идентифицированы немногие
агенты окружающей среды, но они могут включать некоторые инфекции.
Признано, по меньшей мере, четыре
механизма индукции аутоиммунного заболевания:
- скрытые антигены, т.е. обычно
внутриклеточные субстанции, признанные чужеродными при обнаружении;
- аутоантигены, способные стать
иммуногенными в результате химического, физического или биологического
изменения;
- чужеродные антигены, способные
индуцировать иммунный ответ, перекрестно реагирующий с нормальными
аутоантигенами;
- мутационные изменения, способные
происходить в иммунокомпетентных клетках.
Необходимо отметить, что дерегуляция
иммунной системы, сама по себе не ведущая к индукции аутоиммунности, может
повлиять на проявление уже имеющейся латентной аутоиммунности.
Разница между прямой токсичностью и
токсичностью вследствие иммунного ответа на соединение в некоторой степени
искусственна. Некоторые соединения могут оказывать прямое токсическое
воздействие на иммунную систему в дополнение к индукции специфического
иммунного ответа. Тяжелые металлы в исследованиях на животных, например, ртуть,
проявляют иммуносупрессивное действие и вызывают гиперчувствительность и
аутоиммунность.
А.3. Последствия
изменений иммунной системы для здоровья человека
Потенциал изменений в иммунной системе к
негативному воздействию на здоровье человека является растущей научной и
общественной проблемой. Различные тесты в результате исследований добровольцев
или случайного воздействия показали, что некоторые агенты демонстрируют
иммуномодулирующие свойства в организме человека. Тем не менее, полный
биологический эффект этих изменений не был строго отражен документально. Тот
факт, что незначительная иммуномодуляция в организме может иметь клиническое
значение, подтверждается снижениями титра вакцинаций в связи со стрессом и
учащением симптомов простого герпеса после воздействия ультрафиолетового
излучения. Результат иммунодефицита, вызванного медицинскими средствами, можно
полностью оценить по повышенному числу инфекционных заболеваний (особенно
вызываемых оппортунистическими патогенами) и неопластических заболеваний
определенных видов, наблюдаемых при использовании иммуносупрессивных агентов
для контроля реакции отторжения трансплантатов.
Многие из иммунных изменений, наблюдаемых
в организме человека после воздействия иммуномодулирующих агентов, могут быть
малозаметными и временными, а выявление их влияния на здоровье - сложным. В
структуре и функциях иммунной системы могут быть изменения, но они могут не
вызвать явных клинических последствий для здоровья ввиду действия
компенсаторных механизмов. Это подразумевает, что субъекты воздействия могут не
демонстрировать явного эффекта на здоровье, но таковые эффекты могут проявиться
в повышенной подверженности общим заболеваниям. Таким образом, влияние на
здоровье может быть выявлено на уровне населения, например, в качестве
повышенной распространенности аллергий и общих инфекций, таких как ринит, грипп
и средний отит. Эти эффекты могут особенно проявиться в таких подгруппах
населения, как дети и пожилые люди, так как они наиболее подвержены риску
воздействия иммунотоксичных агентов.
Дополнительно необходимо признать, что
иммунный статус населения чрезвычайно разнороден. Возраст, раса, пол,
беременность, стресс и способность справляться со стрессом, сопутствующие
заболевания и инфекции, состояние питания, табакокурение и другие факторы
образа жизни, воздействие лекарств и сезонных отличий способствуют этой
неоднородности.
Несмотря на гетерогенность и
повторяемость, свойственные функциям иммунной системы, снижение способности иммунной
системы реагировать в полную силу совершенно нежелательно, так как адаптивные
компенсаторные системы могут понадобиться для действия в более угрожающих
ситуациях. С другой стороны, повышение (особенно устойчивое) в деятельности
иммунной системы влечет за собой риск более серьезных последствий (повреждение
тканей, анафилаксия), возникающих при аллергии и/или аутоиммунности. Серьезные
последствия аллергических и аутоиммунных ответов ввиду влияния внешних агентов
на человека особенно очевидны при случаях воздействия химических веществ и
лекарственных препаратов.
Приложение B
(справочное)
ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ МЕДИЦИНСКИХ ИЗДЕЛИЙ В КЛИНИКЕ
При обзоре научной литературы (см.
введение) были выявлены следующие признаки проявления в организме человека
иммунотоксичности, вызванной различными материалами.
- При участии определенных биологических
материалов (например, протеинов латекса) происходят реакции
гиперчувствительности типа I. Отмечаются отдельные случаи при участии пластиков
и полимеров (например, акриловых/акрилатов) и солей металлов, например солей
никеля и хрома, такие эффекты также отмечались в случае применения амальгамы в
стоматологии. Не всегда представляется возможным выявить различия между
"классической" гиперчувствительностью типа I (т.е. опосредованной
антителами IgE) и прямым воздействием токсической субстанции на дегрануляцию
тучных клеток.
- Сообщается о нескольких случаях реакции
гиперчувствительности типа IV, связанной с низкой молекулярной массой
органических молекул (например, тиурамов и других добавок/примесей в латексе, а
также бисфенола А в связующих компонентах для зубопротезных материалов), и с
пластиками/полимерами (например, акрилатами и добавками к полимерным покрытиям
в электродах кардиостимуляторов и формальдегидом, выделяющимся в
полимеризующихся стоматологических материалах).
- Металлы и соли металлов в медицинских
изделиях иногда связывают с реакцией гиперчувствительности типа IV.
- Хроническое воспаление типа инородного
тела как реакция на имплантаты, состоящие из материалов многих видов, например,
поли(диметилсилоксан) (силикон), поли(тетрафлуороэтилен)
(политетрафторэтилен/ПТФЭ), поли(метилметакрилат) и полиэстер. Тем не менее,
сложно установить причинную взаимосвязь между хроническим воспалением и
серьезными осложнениями, такими как аутоиммунность, для каждого конкретного
материала. Заметная фиброзная ответная реакция может развиться при
использовании силиконов, с которыми такая возможность была обширно изучена, но
последние данные не показывают какого-либо системного заболевания.
- В некоторых субъектах подозревается
иммуносупрессия, возникающая в результате воздействия определенных металлов
(например, никеля и ртути). Однако систематические исследования, связанные с
медицинскими изделиями/материалами, редки.
- Некоторые клинические отчеты (равно,
как и лабораторные опыты на животных) предполагают иммуностимуляцию, особенно
вызванную адъювантами, в случае силикона, но это может происходить скорее в
результате эффекта удержания антигенов (депонирования), чем из-за прямой
иммунотоксичности.
- Активация комплемента с выработкой
анафилатоксинов является распространенным иммунотоксичным эффектом, связанным с
твердыми материалами, входящими в контакте кровью (например, материалы на
основе целлюлозы, синтетическими материалами магистралей для гемодиализа,
сополимерами полиэстер/ПТФЭ для вакцин).
- Аутоиммунность связывалась с некоторыми
металлами, применяемыми в имплантируемых медицинских изделиях (например, с
ртутью и золотом). Тем не менее, даже при моделировании заболеваний на животных
сложно получить убедительное доказательство того, что какой-либо материал
вызывает аутоиммунное заболевание (в отличие от гуморального и/или клеточного
аутоиммунного ответа).
Гиперчувствительность (типов I и IV)
является наиболее часто отмечаемым иммунотоксическим эффектом. Некоторые
натуральные продукты животного происхождения являются одновременно
иммуногенными и активирующими систему комплемента (например, коллаген). Другие
материалы (например, кристаллический кварц и угольные иммуноадсорбенты, а также
органические добавки с низкомолекулярной массой) также демонстрируют
иммунотоксичный эффект (например, активацию системы комплемента с выработкой
анафилатоксинов и реакцию гиперчувствительности типа IV соответственно).
В научной литературе наиболее
распространены описания случаев и исследования на небольших группах. Заметными
исключениями являются более крупные клинические исследования, демонстрирующие
реакции гиперчувствительности, например, на определенные металлы или латекс, и
исследования женщин с имплантатами молочной железы (которые на настоящий момент
не проявляют признаков иммунотоксичности). За этими исключениями,
систематические исследования способности материалов для медицинских изделий
вызывать иммунотоксическое действие на людях, как правило, отсутствуют. Это
объясняет то, что сообщения об иммунотоксичности, вызванной медицинскими
изделиями, редко встречаются. Отчасти это также может происходить благодаря
эффективному отсеву потенциально иммунотоксичных материалов на ранних стадиях
разработки изделия. Результаты таких скрининговых исследований могут не
появиться в научной литературе.
Приложение C
(справочное)
БЛОК-СХЕМА ИССЛЕДОВАНИЯ ИММУНОТОКСИЧНОСТИ
┌.-.-.-.-.-.-.-.-.─┐ Нет
│
Контактирует ли ├───────────────────────────┐
│ изделие с телом? │ │
└─.-.-.-.-.-.-.-.-.┘ │
|
Да │
\/ \/
┌.-.-.-.-.-.-.-.-.┐ (--------------------------)
│ Присутствует ли │ Нет
│ Не требуется какого-либо │
│ потенциально
├─────────────>│
конкретного исследования │
│ иммунотоксичный │ │ на иммунотоксичность │
│ материал?
│
(--------------------------)
└.-.-.-.-.-.-.-.-.┘ /\
|
Да │
\/ │
┌.-.-.-.-.-.-.-.─┐ │
│ Сопоставимо ли │ Да │
│ с существующим ├─────────────────────────────┘
│ изделием? <*> │
└.-.-.-.-.-.-.-.─┘
| Нет
\/
┌.-.-.-.-.-.-.-.-.─┐ ┌──────────────────────┐
│ Соответствуют ли │ Нет
│ Исследование │
│ предоставленные
├──────────────>│
на иммунотоксичность │
│ данные этому
│ └───────────┬──────────┘
│ руководству?
│ │
└.-.-.-.-.-.-.-.-.─┘ ┌───────────────────┼────────────────────────┐
│ \/ \/ \/
│
Да ┌────────────┐┌───────────────────────┐┌───────────────────────┐
│ │ Тест на
││ Исследования уровня 1 ││ Тест на │
│ │ воспаление ││ на иммуносупрессию ││ гиперчувствительность │
│ └─────┬──────┘│ и иммуностимуляцию │└───────────┬───────────┘
│ │ │
(неспецифические) │ │
│ │ └───────────┬───────────┘ │
│ └───────────────────┼────────────────────────┘
│ \/
│ Нет ┌.-.-.-.-.-.-.-.-.-.─┐
│ ┌──────────────┤ Обнаружена ли │
│ │ │ иммунотоксичность? │
\/ │ └.-.-.-.-.-.-.-.-.-.─┘
(-------------------)
│ │
│
Оцените │ │ │ Да
│ иммунотоксичность │ │ │
(-------------------)
│ │
/\ \/ \/
│ ┌.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.─┐ ┌───────────────────────┐
│
Нет │ Есть ли │
│ Выберите исследования │
├─────┤ подозрение на │<─┤ уровня 2 │
│ │ аутоиммунность? <**> │ │
на иммуносупрессию │
│
└.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.─┘ │
и иммуностимуляцию │
│ │ │ (функциональные) │
│ │ Да └───────────────────────┘
│ \/
│ ┌─────────────────────────────────┐
│ │ Рассмотрите возможность │
└─┤
исследования на аутоиммунность │
│
(методология еще не утверждена) │
└─────────────────────────────────┘
Рисунок С.1 - Блок-схема исследований
иммунотоксичности
--------------------------------
<*> Материал изделия в точности
такой же, как и в производимом изделии, с данными, показывающими отсутствие
иммунотоксичности; характер контакта с телом и длительность воздействия такие
же, как и в производимом изделии.
<**> Аутоиммунное влияние может
предполагаться исходя из существующих доклинических или клинических данных.
Приложение D
(справочное)
СВЕДЕНИЯ
О СООТВЕТСТВИИ НАЦИОНАЛЬНЫХ СТАНДАРТОВ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
ССЫЛОЧНЫМ МЕЖДУНАРОДНЫМ СТАНДАРТАМ
Таблица D.1
|
Обозначение |
Обозначение и
наименование соответствующего |
|
ИСО 14971 |
ГОСТ Р ИСО
14971-2006. Изделия медицинские. Применение |
|
ИСО
10993-1:2003 |
ГОСТ Р ИСО
10993-1-2009. Изделия медицинские. Оценка
|
|
ИСО 10993-2 |
ГОСТ Р ИСО
10993-2-2009. Изделия медицинские. Оценка
|
|
ИСО 10993-6 |
ГОСТ Р ИСО
10993-6-2009. Изделия медицинские. Оценка
|
|
ИСО 10993-10 |
ГОСТ Р ИСО
10993-10-2009. Изделия медицинские. Оценка |
|
ИСО 10993-11:2006
|
ГОСТ Р ИСО
10993-11-2009. Изделия медицинские. Оценка |
БИБЛИОГРАФИЯ
1 Руководства
[1]
OECD 407, Repeated
Dose 28-Day Oral
Toxicity Study in Rodents
2 Пособия по иммунотоксикологии
[2] AUSTYN,
J.M. and WOOD,
K.J., Principles of Cellular and
Molecular
Immunology, Oxford University Press, 1993
[3]
BURLESON, G.R., DEAN,
J.H. and MUNSON,
A.E. (Eds), Methods in
Immunotoxicology, Wiley Liss, New York, NY, 1995
[4]
DAYAN, A.D., HERTEL,
R.F., HESELTINE, E.,
KAZAN TIS, G., SMITH,
E.M. and VAN DER VENNE, M.T.
(eds), Immunotoxicity of Metals
and
Immunotoxicology, Plenum Press, New York, NY, 1990
[5]
DEAN, J.H., LUSTER,
M.I., MUNSON, A.E.
and KIMBER, I.
(Eds),
Immunotoxicology and Immunopharmacology, Second
Edition, Target
Organ Toxicological Series,
Hayes A.W., Thomas, J.A. and Gardner
D.E. (Eds), Raven Press, New York, NY, 1994
[6]
DESCOTES, J., An
Introduction to Immunotoxicology, Taylor
and
Francis, London, 1999
[7]
HOLLADAY, S.D. (Ed), Developmental Immunotoxicology, CRC Press, Boca
Raton, FL, 2005
[8]
KIMBER, I. and
DEARMAN, R.J. (Eds),
Toxicology of Chemical
Respiratory
Hypersensitivity, Taylor and
Francis, London, 1997
[9]
KIMBER, I.and MAURER, T. (Eds), Toxicology of Contact
Hypersensitivity, Taylor and Francis Ltd, London, 1996
[10]
LAWRENCE, D., MUDZINSKI, S.,
RUDOLFSKI, U. and WARNER, A., Mechanism
of Metal-Induced Immunotoxicity,
in BERLIN, A., DEAN,
J., DRAPER,
M.H., SMITH, E.M.B.
and SPREAFICO, F. (Eds),
Immunotoxicology,
Martinus Nijhof, Dordrecht, pp. 293-307, 1987
[11]
U.S. Food and
Drug Administration (FDA), Center for Devices and
Radiological Health (CDRH), Immunotoxicity Testing Guidance, May 6,
1999, available at
http://www.fda.gov/cdrh/ost/ostggp/immunotox.html
[12]
VAN LOVEREN, H., GERMOLEC, D., KOREN, H.S., LUSTER, M.I., NOLAN, C.,
REPETTO, R., SMITH,
E., VOS, J.G. and VOGT, R.F.,
Report of the
Bilthoven Symposium: Advancement
of Epidemiologic Studies
in
Assessing the Human
Health Effects of Immunotoxic Agents in the
Environment and at the
Workplace, Biomarkers, 4, pp. 135-157, 1999
[13]
VOHR, H.-W. (Ed),
Encyclopedic Reference of
Immunotoxicology,
Springer-Verlag, Berlin, 2005
[14]
VOS, J.G., YOUNES,
M. and SMITH,
E. (Eds), Allergic
Hypersensitivities Induced by Chemicals, Recommendations for
Prevention, WHO, CRC Press, New York, NY, 1996
[15]
WHO, International Programme
on Chemical Safety
(IPCS),
Environmental Health Criteria
180, Principles and
Methods for
Assessing Direct Immunotoxicity Associated
with Exposure to
Chemicals, WHO, Geneva, 1996
[16]
WHO, International Programme
on Chemical Safety
(IPCS),
Environmental Health Criteria
212, Scientific Principles
and
Methods for Assessing
Allergic Hypersensitization associated
with
Exposure to Chemicals, WHO, Geneva, 1999
3 Обзоры по иммунотоксичности
[17] ANDERSON,
J.M. and
LANGONE, J.J., Issues and perspectives on the
biocompatibility and immunotoxicity evaluation
of implanted
controlled release systems, J
Control Release, 57, pp. 107-113, 1999
[18]
DESCOTES, J., Immunotoxicology: role
in the safety assessment of
drugs, Drug Safety 28, pp. 127-136,2005
[19]
DESCOTES, J., Integrating
immunotoxicity with effects
on other
biological systems in preclinical
safety evaluation: a perspective,
Toxicology, 142, pp. 157-160, 2000
[20]
DESCOTES, J., CHOQUET-KASTYLEVSKY, G.,
VAN GANSE, E. and
VIAL,
T., Responses of the immune
system to injury, Toxicol Pathol., 28,
pp. 479-481, 2000
[21]
GERMOLEC, D.R., Sensitivity
and predictivity in
immunotoxicity
testing: immune endpoints
and disease resistance, Toxicol Lett.,
149, pp. 109-114, 2004
[22]
HALEY, P.J., Species differences in the structure and function of
the immune system, Toxicology, 188, pp. 49-71, 2003
[23]
HARLEMAN, J.H., Approaches
to the identification and recording
of
findings in the lymphoreticular organs indicative for immunotoxicity
in regulatory type toxicity studies,
Toxicology, 142, pp. 213-219,
2000
[24]
HERZYK, D.J., Assessing
immunotoxicity of pharmaceuticals: the
need for enhanced testing, Fundam. Clin. Pharmacol., 19, pp. 323-328,
2005
[25]
HOLSAPPLE, M.P., Developmental
immunotoxicity testing: a review,
Toxicology, 185, pp. 193-203, 2003
[26]
KAROL, M.H., Target
organs and systems: methodologies
to assess
immune system function, Environ. Health Perspect., 106, Suppl. 2,
pp. 533-540, 1998
[27] KIMBER, I. and DEARMAN, R.J., Immune responses: adverse versus
non-adverse effects, Toxicol. Pathol., 30, pp. 54-58, 2002
[28] KUPER, C.F., HARLEMAN, J.H., RICHTER-REICHELM, H.B. and VOS, J.G.,
Histopathologic approaches to detect changes indicative of
immunotoxicity, Toxicol. Pathol., 28, pp. 454-466, 2000
[29] VAN DER LAAN, J.W. and VAN LOVEREN, H., Assessing immunotoxicity:
guidelines, Fundam. Clin. Pharmacol., 19, pp. 329-330, 2005
[30]
LAPPIN, P.B. and BLACK, L.E.,
Immune modulator studies in
primates:
the utility of flow
cytometry and immunohistochemistry in the
identification and characterization of
immunotoxicity, Toxicol.
Pathol., 31, Suppl. 1, pp. 111-118,2003
[31]
PALLARDY, M., KERDINE, S. and LEBREC, H.,
Testing strategies in
immunotoxicology, Toxicol. Lett., 102-103, pp. 257-260, 1998
[32]
PIETERS, R. and ALBERS, R.,
Screening tests for autoimmune-related
immunotoxicity, Environ, Health Perspect., 107, Suppl 5, pp. 673-677,
1999
[33]
PUTMAN, E., VAN DER LAAN, J.W.
and VAN LOVEREN,
H., Assessing
immunotoxicity: guidelines, Fundam.
Clin. Pharmacol., 17, pp.
615-626, 2003
[34]
RINGERIKE, T., ULLERAS, E.,
VOLKER, R., VERLAAN, B., EIKESET,
A.,
TRZASKA, D., ADAMCZEWSKA, V.,
OLSZEWSKI, M., WALCZAK-DRZEWIECKA,
A., ARKUSZ, J., VAN LOVEREN, H.,
NILSSON, G., LOVIK, M.,
DASTYCH,
J. and VANDEBRIEL, R.J., Detection of immunotoxicity using
T-cell
based cytokine reporter cell
lines ("Cell Chip"),
Toxicology, 206,
pp. 257-272, 2005
[35]
ULLERAS, E., TRZASKA, D., ARKUSZ, J., RINGERIKE, T.,
ADAMCZEWSKA,
V., OLSZEWSKI, M.,
WYCZOLKOWSKA, J., WALCZAK-DRZEWIECKA, A.,
AL-NEDAWI, K., NILSSON, G., BIALEK-WYRZY-KOWSKA, U., STEPNIK, M., VAN
LOVEREN, H., VANDEBRIEL,
R.J., LOVIK, M.,
RYDZYNSKI, K. and
DASTYCH, J., Development
of the "Cell
Chip": a new in vitro
alternative technique for
immunotoxicity testing, Toxicology, 206,
pp. 245-256, 2005
[36]
VAN LOVEREN, H., DE JONG, W.H.,
VANDEBRIEL, R.J., VOS, J.G.
and
GARSSEN, J., Risk assessment and
immunotoxicology, Toxicol. Lett.,
рр. 102-103,
261-265, 1998